1、化工安全设计2022-11-31化工安全设计2022-11-32呼吸阀安全设计呼吸阀安全设计一、概述一、概述二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用化工安全设计2022-11-33一、概述一、概述v呼吸阀是储罐不可缺少的安全设备，主要满足储罐主要满足储罐呼吸的通气要求，呼吸的通气要求，避免储罐因超压或真空遭受损坏，同时设置呼吸阀可降低常压和低压储罐内挥发性液体的蒸发损失，减少罐内气体排放，从而降低对大气的污染，对安全和环保起到促进作用。v呼吸阀广泛用于石油、化工、天然气等行业，呼吸阀广泛用于石油、化工、天然气等行业，适用于操作压力从真
2、空至0.1MPa（G）的地上液体石油储罐或者石油产品储罐以及地上、地下低温储罐。化工安全设计2022-11-34一、概述一、概述v目前石油化工企业中常用的呼吸阀从其工作原理目前石油化工企业中常用的呼吸阀从其工作原理的角度可分为两种基本类型：重力式的角度可分为两种基本类型：重力式呼吸阀和先呼吸阀和先导式呼吸阀。导式呼吸阀。化工安全设计2022-11-35一、概述一、概述1 1、重力式呼吸阀、重力式呼吸阀PP2向罐向罐内补入空气内补入空气PP1气体气体从罐内排出从罐内排出P1：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。P2：储罐允许真空度，即呼吸阀设定真空。：储罐允许真空度
3、，即呼吸阀设定真空。呼气阀呼气阀吸气阀吸气阀化工安全设计2022-11-36一、概述一、概述2、先导式呼吸阀吸气吸气呼气呼气化工安全设计2022-11-37二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法SY/T0511-1996规定呼吸阀的产品代号的表示方法为：GF X XXX -X1、呼吸阀的名称代号，由、呼吸阀的名称代号，由“罐罐”和和“阀阀”的汉语拼音字头组的汉语拼音字头组成成2、结构形式代号、结构形式代号3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号化工安全设计2022-11-38二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法全天候型和普通型两种操作温度。表1.操作温度及代号产品结构形式操作温度
4、/代号全天候型普通型-3060060QP2、结构形式代号、结构形式代号化工安全设计2022-11-39二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法SY/T0511-1996规定呼吸阀的产品代号的表示方法为：GF X XXX -X1、呼吸阀的名称代号，由、呼吸阀的名称代号，由“罐罐”和和“阀阀”的汉语拼音字头组的汉语拼音字头组成成2、结构形式代号、结构形式代号3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号化工安全设计2022-11-310二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号表表2.法兰通径法兰通径表表3.控制压力及代号控制压力及代号化工安
5、全设计2022-11-311二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法例：例：GFQ150-CGFQ150-C表示？表示？表示控制正压力为表示控制正压力为1765Pa,1765Pa,控制负控制负压为压为295Pa,295Pa,公称通径为公称通径为150mm150mm的石油储的石油储罐全天候呼吸阀。罐全天候呼吸阀。化工安全设计2022-11-312三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀的设计分为管端式和管道式两种。安全位置简要说明主要用途管端式安装于管道或储罐末端，直排大气主要用于无害、无味的介质排放，可以直接排向大气管道式安装于管道中，进出口均有连接主要用于有毒或是需要回收处理的气体排放，排放出的
6、气体通过管道进行收集。吸入端可以直接吸入空气，也可以吸入其他气体，如氮气。化工安全设计2022-11-313三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计呼吸阀与阻火器配套呼吸阀与阻火器配套安装在储存甲、乙类安装在储存甲、乙类液体的储罐顶上。液体的储罐顶上。GB50160-2008 石油化工企业设计防火规范石油化工企业设计防火规范第第6.2.19节规定：甲节规定：甲B、乙类液体的固定顶罐应、乙类液体的固定顶罐应设阻火器和呼吸阀。设阻火器和呼吸阀。化工安全设计2022-11-314三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计类型结构优缺点串联型简单组合阻火元件易被污染或堵塞，不方便阻火元件易被污染或堵塞，不方便维修和维护
7、。维修和维护。组合型一体化阻火元件被污染或堵塞的概率大大阻火元件被污染或堵塞的概率大大降低，维修和维护非常方便。降低，维修和维护非常方便。表表4.阻火器与呼吸阀配合使用形式阻火器与呼吸阀配合使用形式化工安全设计2022-11-315三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计阀座正常情况阀座正常情况 阀座冻结情况阀座冻结情况罐内气体释放通道罐内气体释放通道罐内气体补充通道罐内气体补充通道化工安全设计2022-11-316三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计化工安全设计2022-11-317三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀应安装在储罐气源的最高点，并保证提供储罐呼吸最直接和最大的通道。v当需要安装两个呼
8、吸阀时，他们与罐顶中心应对称分布。化工安全设计2022-11-318三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计进出油罐的最大流量/(m3/h)5051-100101-150151-250251-300301-500501-700呼吸阀规格/个DN180110011501200125022002250表表2.呼吸阀选择呼吸阀选择 根据油罐单位时间内收发油品流量根据油罐单位时间内收发油品流量确定选择的呼吸阀数目和规格确定选择的呼吸阀数目和规格化工安全设计2022-11-319三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计当呼吸阀因锈蚀或冻当呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动作时，液结而不能动作时，液压式安全阀工作，保压式安全阀工
9、作，保证油罐的安全。证油罐的安全。紧急泄放阀紧急泄放阀化工安全设计2022-11-320四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用vP PP1P1气体从罐内排出，呼吸阀动作。气体从罐内排出，呼吸阀动作。vP PP2P2向罐内补入空气，吸气阀动作。向罐内补入空气，吸气阀动作。vP1P1：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。vP2P2：储罐允许真空度，即呼吸阀设定真空。：储罐允许真空度，即呼吸阀设定真空。呼吸阀设定真空呼吸阀设定真空呼吸阀设定压力呼吸阀设定压力储罐油气压力储罐油气压力确定确定化工安全设计2022-11-321四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用影响储罐内油气压力的主
10、要因素有：v 向贮罐输出（入）物料时，造成贮罐内压力降低（升高），需要吸入（排出）气体保持贮罐内压力平衡；v 由于气候等影响引起贮罐内物料蒸气压增大或减少，造成的呼出和吸入(通称热效应)热效应引起的呼吸气量见下页表；v 火灾时贮罐受热，引起蒸发量骤增而造成的呼出。v 前三个原因引起的呼吸量叫正常呼吸量，后一个原因引起的呼吸量叫火灾呼吸量。呼吸阀的选择：储罐的正常呼吸量呼吸阀的选择：储罐的正常呼吸量紧急泄压阀的选择：储罐的火灾呼吸量紧急泄压阀的选择：储罐的火灾呼吸量化工安全设计2022-11-322四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用v当罐内油气压力低于储罐设计的允许真空压力当罐内油气压力低于储罐设
11、计的允许真空压力（即（即呼吸阀设定真空呼吸阀设定真空）时，大气压力顶开真空阀）时，大气压力顶开真空阀盘，向罐内补入空气，使压力不再下降，以免油盘，向罐内补入空气，使压力不再下降，以免油罐抽瘪，此时压力端处于关闭状态。当罐内气体罐抽瘪，此时压力端处于关闭状态。当罐内气体空间的压力超过油罐允许压力（即空间的压力超过油罐允许压力（即呼吸阀设定压呼吸阀设定压力力）时，压力阀被气体顶开，气体从罐内排出，）时，压力阀被气体顶开，气体从罐内排出，使罐内压力不再上升，此时真空端处于关闭状态。使罐内压力不再上升，此时真空端处于关闭状态。呼吸阀设定真空呼吸阀设定真空呼吸阀设定压力呼吸阀设定压力储罐油气压力储罐油气
12、压力确定确定化工安全设计2022-11-323四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用v呼吸量的计算（API2000）：储罐的总吸入量：V吸入量=V热效应（吸入）+V泵出量0.94储罐的总呼出量：当物料闪点37.8 V呼出=V热效应（呼出）+V泵进量2.02当物料闪点37.8V呼出=V热效应（呼出）+V泵进量1.01v根据流量曲线选择合适的呼吸阀化工安全设计2022-11-324化工安全设计2022-11-325四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用例：有一个地表圆拱形储罐，无保温，设计压力为+20/-5mbar,体积为20000m3，进出料量为1000m3/h。排放大气，试选择一全天候呼吸阀。化工安全设计
13、2022-11-326四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用1、针对典型的API650储罐，设计压力为+20/-5mbar时，按照10%超压可知：呼吸阀的设定压力/设定真空为：+15/-4.5mbar2、计算储罐的呼吸量：假定物料的闪电37.8V吸入量=V热效应（吸入）+V泵出量0.94 =1877+10000.94=2817m3/hV呼出=V热效应（呼出）+V泵进量1.01=1126+10001.01=2127m3/h3、根据流量曲线选择合适的呼吸阀化工安全设计2022-11-327三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀应安装在储罐气源的最高点，并保证提供储罐呼吸最直接和最大的通道。v对于立式罐
14、，通常呼吸阀应尽量安装在罐顶中央顶板范围内。v对于罐顶需设隔热层的储罐，可安装在梯子平台附近。v当需要安装两个呼吸阀时，他们与罐顶中心应对称分布。化工安全设计2022-11-328四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用1、按照呼吸阀在单位时间内的通气量来选择呼吸阀的尺寸及数量。进出油罐的最大流量/(m3/h)5051-100101-150151-250251-300301-500501-700呼吸阀规格/个DN180110011501200125022002250表表4.呼吸阀选择呼吸阀选择根据油罐单位时间内收发油根据油罐单位时间内收发油品流量确定选择的呼吸阀数品流量确定选择的呼吸阀数目和规格目和规格化工安全设计2022-11-329谢谢！请指正。谢谢！请指正。
